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INTRODUCCIÓN

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Una luz en el bosque La luz tiene un profundo impacto en la mayoría de los organismos vivos de la Tierra. Su energía, capturada mediante un mecanismo molecular llamado fotosíntesis, se usa para generar biomoléculas orgánicas.

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SINOPSIS

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SIN LUGAR A DUDA, LA FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA ES EL PROCESO BIOQUÍMICO MÁS IMPORTANTE EN LA TIERRA. CON EXCEPCIONES MENORES, LA FOTOSÍNTESIS ES EL único mecanismo por el cual los seres vivos aprovechan una fuente externa no biótica de energía y es la fuente de O2, lo que mantiene a todos los organismos aerobios (aeróbicos). Este capítulo, dedicado a una descripción de los principios de los procesos fotosintéticos, subraya la relación entre las reacciones fotosintéticas y la estructura de los cloroplastos, así como las propiedades relevantes de la luz.

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La fotosíntesis es el mecanismo bioquímico activado por la luz en el que el CO2 se incorpora en moléculas orgánicas como la glucosa (fig. 13.1). La energía lumínica capturada se usa para sintetizar ATP y NADPH, que impulsan el proceso. Es necesario el poder reductor del NADPH porque se requiere un donador potente de electrones para reducir el CO2 oxidado del todo y bajo en energía a las unidades de carbono de las moléculas orgánicas. Los mecanismos fotosintéticos, conocidos como fotosistemas, son complejos de proteínas unidos a la membrana que se encuentran en los cloroplastos (plantas y algas) o en la membrana celular de las bacterias fotosintéticas. En los cloroplastos hay dos fotosistemas: el fotosistema I (PSI) y el fotosistema II (PSII). Cada fotosistema está compuesto por dos componentes funcionales. La antena captadora de luz captura la energía solar y la transfiere al centro de reacción, que usa la energía lumínica capturada para impulsar el transporte de electrones transmembrana. En el PSI se usa el transporte de electrones activado por la luz para sintetizar NADPH. El flujo de electrones del PSII hacia el complejo b6f del citocromo bombea los protones a través de una membrana para impulsar después la síntesis de ATP. Los electrones de las moléculas de agua reponen los electrones del centro de reacción del PSII, lo que genera O2 como producto molecular de desecho. En este capítulo se describen los principios de la fotosíntesis oxigénica. Se inicia con una revisión detallada de la estructura del cloroplasto. Luego de una breve revisión de las propiedades relevantes de la luz, se describen las reacciones que constituyen la fotosíntesis moderna. Éstas incluyen las reacciones a la luz y las reacciones independientes de la luz. Es durante las reacciones a la luz que los electrones se energizan y al final se emplean en las reacciones independientes de la luz (a menudo llamadas reacciones oscuras o ciclo de Calvin) para activar la síntesis de carbohidrato. También se describen diversas variaciones fotosintéticas, llamadas metabolismo C4 y ...

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